DE1186949B

DE1186949B - Elektrolytkondensator

Info

Publication number: DE1186949B
Application number: DES82142A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Hermann Heywang
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1962-10-23
Filing date: 1962-10-23
Publication date: 1965-02-11

Description

Elektrolytkondensator Die Erfindung betrifft einen Elektrolytkondensator mit einer zwecks Oberflächenvergrößerung geraubten Anodenfolie aus einem Ventilmetall, einer vorzugsweise gleichfalls geraubten Kathodenfolie und einer zwischen Kathode und Anode angeordneten Schicht eines ionenleitenden Lacks, die gleichzeitig als Abstandshalter dient.
Elektrolytkondensatoren, deren Elektroden aus metallischen Folien bestehen, werden in der Regel in der Weise aufgebaut, daß die aus einem Ventilmetall bestehende Anodenfolie zusammen mit einer porösen Zwischenlage, die gleichzeitig als Abstandshalter und zur Aufnahme des Elektrolyten dient, und der Kathodenfolie aufgewickelt und in einem Gehäuse angeordnet wird. Ein Nachteil dieser Anordnung besteht darin, daß die im Verhältnis zur Dielektrikumsstärke unverhältnismäßig große Stärke des Abstandshalters die an sich mögliche hohe Volumenkapazität nicht erreichen läßt. Es ist andererseits jedoch auch schon bekannt, statt einen Abstandshalter aus Papier od. dgl. zu verwenden und diesen mit einem Elektrolyten zu tränken, zwischen den gegenpoligen Elektroden eine Schicht eines ionenleitenden Lacks anzuordnen. Die Verwendung eines solchen Elektrolyten bzw. Abstandshalters ist jedoch nur bei glatten ungerauhten Elektroden vorteilhaft, während die Anwendung eines solchen ionenleitenden Lacks zusammen mit geraubten Elektroden zu dem Verlust der durch die Rauhung erhaltenen Oberflächenvergrößerung führt. Der Lack kann nämlich die feinen Poren und Unebenheiten der geraubten Folie nicht ausfüllen, so daß die große Oberfläche der geraubten Folie nicht ausgenutzt werden kann.
Diese Nachteile werden nach der Erfindung dadurch vermieden, daß eine der Elektrodenfolien beidseitig mit einer dünnen Schicht des ionenleitenden Lacks überzogen ist und ohne besondere Abstandshalter zusammen mit der anderen Elektrodenfolie aufgewickelt und dann mit einem Elektrolyten imprägniert ist.
Es ist aber insbesondere zweckmäßig, die Kathodenfolie beidseitig mit dem ionenleitenden Lack zu lackieren und mit der mit einer Oxydschicht versehenen Anodenfolie zusammen aufzuwickeln und sodann zu imprägnieren. Ein Elektrolytkondensator nach der Erfindung nutzt sowohl die Vorteile eines Elektrolytkondensators, dessen Elektrolyt aus einem leitenden Lack besteht, wie auch die eines üblichen Elektrolytkondensators mit geraubten Elektroden und flüssigem oder halbflüssigem Elektrolyten aus. Einerseits kann beim Auftragen des ionenleitenden Lacks dieser so flüssig gehalten werden, daß er noch die Rauhigkeiten und Poren der zu lackierenden Folie ausfüllt, andererseits werden durch den Elektrolyten auch die entsprechenden Rauhigkeiten der Gegenelektrode ausgefüllt, was ohne Verwendung eines zusätzlichen Elektrolyten nicht möglich wäre.
Als Elektrolyte können solche Verwendung finden, wie sie bei der Herstellung gebräuchlicher Elektrolytkondensatoren üblich sind. Als ionenleitender Lack soll ein Lack verwendet werden, dessen spezifischer Widerstand kleiner ist als 1010 Ohm cm. Damit der ionenleitende Lack als Vorwiderstand, nicht aber als zusätzliche Dielektrikumsschicht, die die Kapazität erniedrigen würde, wirkt, muß der spezifische Leitwert des Lacks groß sein gegenüber dem Produkt der Dielektrizitätskonstante des Lacks sowie der absoluten Dielektrizitätskonstante und der oberen Grenzfrequenz des Betriebsbereiches. Da für Elektrolytkondensatoren stets ein kleiner Verlustwinkel verlangt wird, ist auch zu fordern, daß die spezifische Leitfähigkeit des Lacks groß ist gegenüber wobei dE die Dicke der Schicht des ionenleitenden Lacks, dx die Dicke der Oxydschicht und ex die Dielektrizitätskonstante der Oxydschicht und c) die Betriebskreisfrequenz ist. Der ionenleitende Lack kann beispielsweise aus einem synthetischen Harz bestehen, das als Weichmacher einen Stoff hoher Ionenleitfähigkeit enthält.
Zur weiteren Erläuterung der Erfindung kann die Zeichnung dienen. In dieser ist ein Elektrolytkondensatorwickel 1 und eine hiervon abgewickelte Lage 2 dargestellt. In der Vergrößerung erkennt man, daß eine solche Lage 2 gebildet ist aus einer Elektrode 3, z. B. der unformierten Kathode, die gegebenenfalls geraubt sein kann, die beidseitig umhüllt ist von ionenleitenden Lackschichten 4, sowie aus einer zweiten Elektrode 5, z. B. einer gerauhten und formierten Anode. Der Wickel 1 ist mit einem nicht dargestellten Elektrolyt imprägniert, der insbesondere die bei der Rauhung gebildeten Poren in der Oberfläche der Anode 5 ausfüllt.

Claims

Patentansprüche: 1. Elektrolytkondensator mit einer zwecks Oberflächenvergrößerung gerauhten Anodenfolie aus einem Ventilmetall, einer vorzugsweise gleichfalls gerauhten Kathodenfolie und einer zwischen Kathode und Anode angeordneten Schicht eines ionenleitenden Lacks, die gleichzeitig als Abstandshalter dient, d a d u r c h g e -kennzeichnet, daß eine der Elektrodenfolien beidseitig mit einer dünnen Schicht des ionenleitenden Lacks überzogen ist und ohne besonderen Abstandshalter zusammen mit der anderen Elektrodenfolie aufgewickelt und mit einem Elektrolyten imprägniert ist.
2. Elektrolytkondensator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kathodenfolie mit dem ionenleitenden Lack beidseitig lackiert und mit der formierten Anodenfolie aufgewickelt ist.
3. Elektrolytkondensator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der spezifische Widerstand des ionenleitenden Lacks kleiner ist als 1010 Ohm cm.
4. Elektrolytkondensator nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der spezifische Leitwert des ionenleitenden Lacks groß ist gegenüber dem Produkt aus der Dielektrizitätskonstante des Lacks sowie der absoluten Dielektrizitätskonstante und der oberen Grenzfrequenz des Betriebsbereiches.
5. Elektrolytkondensator nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die spezifische Leitfähigkeit des Lacks sehr groß ist gegenüber dem Produkt aus der Dielektrizitätskonstante des ionenleitenden Lacks, der absoluten Dielektrizitätskonstante der Betriebskreisfrequenz, der Stärke der ionenleitenden Lackschicht und dem Kehrwert der Stärke der Oxydschicht.
6. Elektrolytkondensator nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der ionenleitende Lack aus einem synthetischen Harz besteht, das als Weichmacher einen Stoff hoher Ionenleitfähigkeit enthält.